BIM 技术在钢结构工程中的应用研究

陈桂佳

江苏林洋新能源科技有限公司，江苏 南京 210000

1 BIM 技术的特征与优势

BIM 是信息化的平台，同时也是建筑模型，在管理的过程中会输入工程各方面，如信息以及周期等，以通过构建模型控制和调整工程进度，同时完成检测方面的工作。

BIM 技术在应用中主要有以下作用：第一，可在构建模型的基础上利用BIM 技术进行碰撞方面的检测，同时还可用来研究工程中钢结构的安装，从而对设计工作进行优化，确保设计方案的合理性、科学性；第二，通过应用BIM技术不同专业的工作人员可共享工程施工过程中的信息和数据，相关工作人员可通过平台快速获取这些数据和信息，在设计或数据变更时可有效地提高工作的效率和质量；第三，BIM 技术可有效优化钢结构预制件，并合理优化预制件的制作顺序和工艺，较好地提高预制件制作效率。预制件的制作在项目的施工过程中非常关键，能够优化整个工程的钢结构设计，可有效保障预制件的质量，同时在一定程度上减少预制件的制作时间和成本。

1.1 项目可视化

进行钢结构工程设计时，BIM 技术能将钢结构通过3D效果展示出来，让工作人员能直观地观察和认知各零部件，从而更加了解各种零部件的详细信息。除此之外，应用3D效果模型能让工作人员直接了解结构各个部位的具体情况，尤其是在平面图纸上容易忽略的地方，使施工单位在施工前就能获得各种有效数据，以保证工程能够顺利进行，确保工程进度。

1.2 协调性与优化性

在工程施工中使用BIM 技术可帮助施工单位收集和整理工程中各种数据信息，以3D 视图的形式让技术人员了解整个工程，不仅可以减少施工时间，还可节约储存空间。钢结构工程施工过程十分复杂，每个环节的施工都非常重要，需要多种施工技术的共同协作才能顺利完成工程建设。传统的钢结构工程施工无法满足当今社会对建筑功能及质量的需求，因此可在工程中融入BIM 技术，有效降低工程施工难度，为工程质量以及施工效率提供保障。

1.3 模拟性与执行性

BIM 技术可对工程中的钢结构进行模拟实验和检测。这项功能对钢结构的管理工作来说意义重大，可提高钢结构设计的科学性和合理性，从而避免故障和事故的出现。同时，模拟施工时，可对整个施工过程中可能出现的工况进行模拟，从而可以根据模拟的结果制订有效的预防和应急方案，确保整个工程能够顺利施工。除此之外，BIM 技术还可进行4D和5D模拟。进行4D模拟可进一步优化施工方案，确保施工方案能够较好地指导施工，同时对施工过程中可能发生的异常情况进行排查；运用5D 模拟技术时，可准确预测施工成本，这对造价管理工作来说非常重要。

1.4 经济效益高

在建筑的钢结构设计施工过程中应用BIM 技术，可有效提高施工效率和质量，同时优化施工现场的管理工作，加强管理的科学性，全面掌握施工过程中的人员以及设备的状态，可根据实际情况及时、合理进行调整，保证整个施工能顺利进行，并减少资金的浪费，提高企业的收益。

2 钢结构工程建设期间存在的问题

2.1 钢结构设计阶段存在的问题

在施工过程中，钢结构设计人员和现场施工人员之间经常会出现理解方面的差异，工作人员为了能够确保项目的施工能够按期顺利完成，会在施工过程中不断地调整和完善钢结构的设计方案。但钢结构的设计工作对专业知识的要求较高，施工人员不一定具有足够的专业知识，对结构的理解和应用会有一些欠缺，因此可能会使整个施工过程出现问题，或者使项目成本提高，甚至无法在工期内完成施工任务。

2.2 钢结构施工阶段存在的问题

钢结构的施工会涉及很多环节，且施工过程中会存在很多不确定因素，如果在施工过程中出现问题，就需要对工程进行调整和改进，这就会影响整个工程的造价管理工作，可能会给企业带来成本变化。在进行钢结构安装时，相关技术人员如果没有足够的专业知识和经验，就可能会影响整个工程的质量和施工进度。如果安装过程中出现了问题，不仅会影响整个工程的施工进度，还会造成相应的损失。并且，出现问题之后，相关技术人员可能需要重新去对结构整体或局部进行合理的调整，调整时也会存在一定的风险。

3 BIM 技术在钢结构工程建设中的应用

3.1 BIM 技术在钢结构设计阶段中的应用

钢结构的设计工作具有专业性，需要专业技术人员通过应用BIM 技术构建三维模型，并录入项目相关的数据和信息，全面地优化和检测整个图纸和结构。在工作过程中运用BIM 技术，不仅可以对工程的施工进行优化，还可以提高工程信息管理工作的效率。BIM 技术可以直观地展示工程中的钢结构模型，还可以模拟整个施工流程，从而以动态的方式对整个工程进行完整模拟。在模拟的过程中，及时发现设计中存在的问题，立即进行调整和优化，避免在施工过程中造成损失。除此之外，对于在模拟过程中得到的有效数据，可以对其进行分析和计算并得出造价报表，进而对整个工程的造价进行管理和控制。

3.2 BIM 技术在钢结构施工阶段中的应用

在钢结构前期施工及之后的推进环节，应用BIM 技术可解决施工过程中可能出现的问题，从而切实保障整个工程的施工能顺利进行。在施工过程中，利用3D 模型展示相关数据，并利用这些数据信息构建项目的模型，完整还原整个施工现场，对施工过程中可能存在的问题和风险进行剖析，保证后续的施工过程能安全、顺利进行，最大限度地避免因前期准备不足或者设计、质量问题，施工出现问题。近年来，相关的科技人员对BIM 技术进行了深入的研究和创新，进一步实现了4D 建模等功能，在一定程度上促进了BIM 技术的发展和应用。

3.3 BIM 技术在钢结构现场安装阶段中的应用

钢结构进行施工时所用材料通常具有一定的特殊性，一些特殊且大跨度的钢结构建筑尤为重要。因此，钢结构的设计一定要科学合理，同时在进行安装工作时，还需要严格按照相关规定和标准进行操作，以有效确保安装的精确度。在实际的安装过程中，相关工作人员需要事先标注连接点，这些位置对整个安装工作非常重要。同时，还需要考虑安装过程中多方面的情况和条件，如吊车的吨位情况以及运输车辆的空间等一些现场条件。在安装时，施工人员主要结合自身的经验和技术进行操作，不同施工人员的经验和技术差异较大，这样就会给安装工作带来一定的不确定因素。因此，安装钢结构时可利用BIM 技术的4D 仿真技术真实模拟钢结构的安装过程，对安装过程中可能存在的问题编制防治措施，从而提高施工质量和效率。

3.4 BIM 技术在钢结构运营阶段中的应用

钢结构的运营阶段也非常关键，运营的过程直接决定了钢结构工程的使用寿命。因为在这个阶段中会经过很长的一个周期，且需要投入大量的资金和人力，所以相关单位一定要足够重视此阶段。首先，要不断更新和完善施工技术，相关工作人员也要不断地提高自身的技术水平。其次，在传统的建筑运行过程中，经常会采用人工方式收集数据和信息，然而整个工程的规模是非常大的，人工进行数据收集可能会有一定的限制和影响，同时在时效性方面也有较大缺陷，因此可应用BIM 技术对整个工程进行全方位的监控和管理，有效提高数据收集的效率和质量，避免出现数据错误或数据丢失的现象。

4 BIM 技术在钢结构施工管理中的实际应用

4.1 工程量管理

钢结构的施工管理工作比较复杂，整个施工过程中会涉及多个环节，且施工人员流动性比较大，使工作效率较低，数据也会出现一些偏差或者是丢失的现象，从而造成整个施工无法在规定的时间内完成，给企业带来一定程度的资金消耗。BIM 技术可在管理工作中有效分析和计算相关数据和信息，提高施工管理工作的效率和质量。除此之外，BIM 技术也可在一定程度上提高造价管理工作的有效性，从而降低企业在项目上的成本投入。

4.2 构建钢结构信息管理框架

一般情况下，信息管理框架通常由多组人员构建，然后用于后续的系列工作，如物料的采购、运输和管理等。这些工作非常烦琐和耗时，且任务比较紧急和重要，而通过BIM 技术可监管和控制整个框架的设计过程，所有的信息和数据都会被记录在平台上，有利于提高工作效率并保证工作质量。

5 结束语

综上所述，在建筑结构中使用钢结构，可有效减少混凝土用量，减轻建筑重量，同时提高建筑的稳定性和承载能力。同时，使用BIM 技术能确保钢结构工程的施工进度和质量，减少工程成本支出，有效提高施工效率，促进建筑企业的发展，为社会经济的发展提供帮助。